چرا زمانی که از قهوه تازه استفاده می‌کنم، شات اسپرسو، زودتر آماده می‌شود؟

همه با این واقعیت آشنا هستند که گاز موجود در قهوه تازه، باعث به وجود آمدن حباب در شات اسپرسو می‌شود و جریان استخراج اسپرسو را کند می‌کند. این مسأله، دلیل زودتر آماده شدن اسپرسو هنگام استفاده از قهوه کهنه و نیاز به ریزتر آسیاب کردن دانه قهوه کهنه به منظور آماده‌سازی آن در زمانی مشابه زمان استفاده از دانه تازه را توضیح می‌دهد. حباب‌ها همچنین اغلب مانع تماس صحیح آب با ذرات قهوه می‌شوند و فرآیند عصاره گیری شات اسپرسو را کند می‌کنند.

اما سامو اسمرکی (Samo Smrke) و همکارانش، گزارشی بر خلاف این واقعیت را در راهنمای میزان تازگی قهوه که از سوی انجمن تخصصی قهوه منتشر می‌شود، ثبت کرده‌اند. در این راهنما آمده است که قهوه تازه رُست شده (بو داده شده) را باید ریزتر آسیاب کرد تا زمان استخراج آن مشابه زمانی باشد که برای آماده‌سازی قهوه، از دانه‌ای استفاده شود که ده روز از رُست شدن آن گذشته است. با گذشت زمان، اندازه درجه آسیاب نیز مطابق انتظار ما بالاتر خواهد رفت. قهوه به تازگی رست شده، گاز بسیار بیشتری نسبت به قهوه ده روزه دارد، بنابراین انتظار می‌رود که حباب بیشتری را تولید کند، اما با این حال، شات اسپرسو زودتر به جریان می‌افتد! برای یافتن علت، به نحوه شکل‌گیری حباب درن شات اسپرسو نگاهی می‌اندازیم و توضیحاتی برای چگونگی تأثیر تازگی قهوه بر زمان استخراج آن خواهیم یافت.

آیا حباب‌ها شات اسپرسو واقعاً در Puck ایجاد می‌شوند؟

دانه رست شده قهوه، حاوی گاز (عمدتاً کربن دی اکسید یا همان CO۲) در ساختار سلول‌های خود است که هنگام برخورد با آب داغ، به سرعت استخراج می‌شود. این گاز، مسئول ایجاد لایه کرما (خامه قهوه) و ایجاد پوسته روی سطح قهوه (جمع شدن لایه‌ای از پوسته‌های قهوه در سطح قهوه) است. این گاز به مرور زمان در هوا پخش می‌شود (از دانه خارج می‌شود) و به همین علت، قهوه کهنه، کرما یا خامه قهوه کمتری ایجاد تولید می‌کند.

در حالی که حباب را به وضوح می‌توان در خامه قهوه مشاهده کرد، اما مشاهده حباب هنگام استخراج در puck (تفاله قهوه که در پرتافیلتر باقی می‌ماند، آنچه پس از گرفتن عصاره قهوه در سبد باقی می‌ماند) امکان‌پذیر نیست. گاز کربن دی اکسید در فشار‌های بالا، قابلیت حل‌پذیری بیشتری دارد، بنابراین حداقل مقداری از گازی که در قهوه وجود دارد، در داخل تفاله قهوه یا همان puck حل می‌شود. 

برای فهمیدن حل شدن یا نشدن دی اکسید کربن، ابتدا باید میزان دی اکسید کربن موجود در قهوه را پیدا کنیم. میزان گاز موجود در قهوه تازه رست شده، به شدت وابسته به روش و نحوه رست شدن است و در هر گرم از قهوه، می‌تواند بین ۸ تا ۱۶ میلی‌گرم گاز دی اکسید کربن وجود داشته باشد.

بلافاصله پس از آسیاب، حدود نصف گاز موجود در قهوه، آزاد می‌شود (میزان آزاد شدن گاز بسته به میزان درجه آسیاب دارد). برای اسپرسو، میزان آزاد شدن گاز، ۸۰ درصد و حتی بیشتر است.

میزان گاز موجود در قهوه‌ای که کمتر رست شده باشد نیز کمتر بوده و برای هر گرم، بین ۷ تا ۸ میلی‌گرم است و گاز کمتری نیز هنگام آسیاب شدن آزاد می‌شود (حدود ۷۵ درصد). ما برای انجام محاسبات خود، میزان گاز موجود در هر گرم قهوه را، ۶ میلی‌گرم در نظر می‌گیریم. یعنی ۱۰۸ میلی‌گرم گاز در یک شات ۱۸ گرمی.

برای تهیه یک شات ۱۸ گرمی اسپرسو، بین ۷۰ تا ۸۰ میلی‌لیتر آب نیاز است. مقداری از این آب در فنجان است، مقداری جذب قهوه می‌شود و بقیه آب نیز بخار می‌شود. ما فرض را بر این می‌گیریم که تمامی آب با قهوه در تماس است و در نتیجه تمام حجم آب برای حل کردن دی اکسید کربن در خود، در دسترس است.

میزان حل‌پذیری دی اکسید کربن به فشار و دما بستگی دارد، که هر دوی این عوامل در puck، با تغییرات همراه هستند.

 میزان فشاری که به قهوه در هنگام تشکیل puck وارد می‌شود، ۹۰۰ کیلو پاسکال است و پس از تشکیل puck، فشار قهوه برابر با فشار محیط می‌شود. بنابراین دمای قهوه با یک شیب یکنواخت، تغییر می‌کند. به طور مشابه، آب در یک دمای مشخص با قهوه برخورد می‌کند و گرمای خود را به قهوه‌ای که در حال عبور از بسکت است، منتقل می‌کند.

در شرایط نرمال که دما در مرکز پاک ۹۰درجه سلسیوس و فشار وارد بر سطح آن نیز به ۵۰۰ کیلو پاسکال می‌رسد، مقدار ۸۰ میلی‌لیتر آب قادر به حل کردن حدود ۲۰۰ میلی‌گرم کربن دی‌اکسید (یعنی تقریباً تمام گاز موجود در قهوه) خواهد بود. اما هنگام خروج قهوه از puck، همین مقدار آب قادر به حل کردن تنها ۴۰ میلی‌گرم کربن دی‌اکسید خواهد بود. بنابراین، حداقل در آخرین مراحل عصاره‌گیری از قهوه و تشکیل puck که فشار کمتر است، مقداری حباب در قهوه تشکیل می‌شود.

 مطالعه مقاله  “تاریخچه دستگاه اسپرسو“ را به شما پیشنهاد میکنیم. 

آیا حباب‌ها در شات اسپرسو مانعی بر سر راه جریان عصاره‌گیری هستند؟

توانایی حباب‌ها در مسدود‌سازی منافذ بین ذرات قهوه و آهسته کردن جریان، به اندازه حباب‌ها بستگی دارد که آن هم تحت تاثیر فشار است. در فشار ۵۰۰ کیلوپاسکالی مرکز puck، قطر حباب‌ها به ۰. ۴ میکرومتر می‌رسد که از منافذ بین ذرات قهوه، کوچک‌تر است و تاثیر چندانی بر مسدودسازی منافذ بین ذرات ندارد.

اما در فشار کم‌تر، که هنگام آغاز دم کردن قهوه یا در پایان تشکیل puck و استخراج اسپرسو وجود دارد، اندازه حباب‌ها به طور قابل توجهی بزرگ‌تر می‌شود. این به معنای وجود حباب‌هایی با قابلیت آهسته کردن جریان استخراج اسپرسو حداقل برای مدتی و به خصوص در انتهای تشکیل puck، است.

حتی زمانی که حباب‌ها کوچک‌تر هستند، یک تأثیر کلی بر سرعت جریان مایع تأثیر می‌گذارند و هر حباب موجود در آن مایع، آن را تبدیل به مایعی غلیظ‌تر می‌کند. این غلظت، بر اساس اندازه حباب تغییر می‌کند اما تخمین میزان تأثیر آن بر روند جریان کار آسانی نیست. 

چه اتفاق دیگری ممکن است بیفتد؟ 

بر اساس اعداد و ارقامی که گفته شد، به نظر می‌رسد که فرضیه مسدود کردن جریان توسط حباب‌ها در قهوه تازه، یک فرضیه پذیرفتنی است، و این کندی در ابتدای دم کردن قهوه یا در مراحل پایانی آن (حتی در زمانی بسیار کوتاه) مشاهده می‌شود. اما یک اتفاق دیگر باید در حال افتادن باشد که سریع دم شدن قهوه را هنگام استفاده از قهوه تازه، توجیه کند.

یک احتمالی این است که قهوه مورد استفاده، بسیار تازه بوده و دانه‌ها بعد از رست شدن نیز، هنوز بسیار تازه و منعطف‌پذیر بوده‌اند و این قضیه بر روند آسیاب نیز تأثیر گذاشته است (اگر یک دانه قهوه را بلافاصله پس از رست شدن بجوید، متوجه می‌شوید که مقداری انعطاف‌پذیر است). اما دانه‌ای که دکتر اسمرکی در تحقیقات خود از آن استفاده کرده بود، حداقل یک ساعت از رست شدن آن گذشته بود.

 بنابراین احتمال دارد که دانه‌های مورد استفاده توسط او، نسبت به سایر دانه‌ها، با تردی بیشتری همراه باشند.

زمانی که میزان تردی یا شکنندگی دانه‌ها کم باشد، برای مثال، زمانی که آن‌ها در معرض حرارت هستند، راحت‌تر آسیاب می‌شوند و ذرات قهوه ریزتر خواهد بود، بنابراین جریان عصاره‌گیری و تهیه شات اسپرسو نیز سریع‌تر خواهد شد. ممکن است شخصی که قهوه را برای شما تهیه می‌کند، نمونه‌ای که چند ساعت از رست شدن آن می‌گذرد، برای تست در اختیار شما قرار دهد.

زمانی که از رست شدن می‌گذرد، بر کیفیت آسیاب شدن و میزان توزیع ذرات قهوه تأثیر‌گذار است، اما این تأثیر، باعث خراب شدن قهوه و طعم آن نمی‌شود و بر تجربه شما تأثیر منفی نخواهد گذاشت، اما به هر حال بر زمان تهیه اسپرسو تأثیرگذار است. متاسفانه، تغییر در میزان توزیع ذرات قهوه در زمان بسیار کوتاهی اتفاق می‌افتد و بنابراین انجام اندازه‌گیری‌های لازم در این مدت زمان کوتاه‌، بسیار سخت خواهد بود.

دکتر اسمرکی، یک نظریه جایگزین را ارائه کرده است: گاز به نوعی باعث هدایت جریان قهوه می‌شود. ممکن است گاز با مرطوب‌سازی بستر قهوه، به سریع‌تر جریان یافتن عصاره، کمک کند. او تأکید می‌کند که این تنها یک گمان است و اثبات این که واقعاً این اتفاق برای اسپرسو می‌افتد یا نه، خود مسأله دیگریست. او می‌گوید که روش خوبی برای تشخیص میزان هدایت مسیر در یک عصاره گیری مشخص، وجود ندارد 

یک احتمال جالب دیگر، توسط پروفسور ابوت (Abbott) مطرح شده است: سطح قهوه بسیار تازه، حاوی مقداری روغن شبه مایع است. در طول زمان، این مایع یا بخار شده یا به درون ساختار سلولزی ذرات قهوه جذب می‌شود. اما در قهوه تازه، سطح ذرات، هنوز مقداری روغنی است.

این لایه روغنی نازک، ممکن است باعث شوند تا ذرات به صورت محکم‌تری به یکدیگر بچسبند (دلیل آن هم اتصال مویرگی است که اتصالی بسیار محکم است). اتصال مویرگی، همان فرایندی است که باعث چسبیدن مگس‌ها به سقف می‌شوند.

یک لایه نازک از مایع بین دو سطح جامد، باعث چسبیدن محکم آن‌ها به یکدیگر می‌شود. این دو جامد، توسط کشش سطحی مایع و چسبندگی بین سطح مایع و جامد، به سمت یکدیگر کشیده می‌شوند.

به دلیل چسبندگی بین ذرات قهوه، دستگاه اسپرسوساز، قادر به کوبش کافی ذرات قهوه و فشرده‌سازی puck به اندازه کافی نخواهد بود. این مسأله باعث می‌شود تا منافذ بزرگ‌تری برای عبور آب ایجاد شود و عصاره‌گیری قهوه نیز با سرعت بیشتری انجام شود.

سازوکار تهیه شات اسپرسو با استفاده از قهوه تازه هرچه که باشد، چیزیست که بیشتر باریستا‌ها با آن در زندگی روزمره سروکار نخواهند داشت. جریان کند استخراج و احساس وجود گاز در قهوه بسیار تازه، نشان‌دهنده این است که باید قهوه را پیش از استفاده برای تهیه اسپرسو، رست کرد، ، فارغ از تاثیری که بر زمان تهیه شات اسپرسو و درجه آسیاب خواهد گذاشت.